JP2023063184A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ベルトを裏面から押圧する押圧部材を有する構成において、搬送ガイドへのトナー飛散を抑制する。【解決手段】画像形成装置100は、ベルト6と、内ローラ21と上流ローラ24とを含む複数の張架ローラと、転写部N2を形成する外部材9と、記録材Pを転写部N2に案内するガイド部材11と、ベルト6の内周面に接触可能なシート状の押圧部材26と、押圧部材26のベルト6側の面にベルト6に接触しないように設けられた被覆部材29と、を有し、被覆部材29の表面抵抗率は押圧部材26の表面抵抗率よりも低く、被覆部材29は電気的に接地されている構成とする。【選択図】図5
Description
本発明は、電子写真方式や静電記録方式を用いた複写機、プリンタ、プロッタ、ファクシミリ装置、あるいはこれらのうち複数の機能を有する複合機などの画像形成装置に関するものである。
従来、電子写真方式などを用いた画像形成装置には、トナー像を担持する像担持体としての無端状のベルト(以下、単に「ベルト」ともいう。)を有するものがある。このようなベルトとして、例えば、第1の像担持体としての感光体などから1次転写されたトナー像を紙などのシート状の記録材に2次転写するために搬送する、第2の像担持体としての中間転写ベルトがある。以下、主に、中間転写ベルトを有する中間転写方式を採用した画像形成装置を例に説明する。
中間転写ベルトを用いた画像形成装置では、画像形成部において感光体などに形成されたトナー像が、1次転写部において中間転写ベルトに1次転写される。また、中間転写ベルトに1次転写されたトナー像は、2次転写部で記録材に2次転写される。中間転写ベルトの内周面側に設けられた内部材(2次転写内部材)と、中間転写ベルトの外周面側に設けられた外部材(2次転写外部材)と、によって、中間転写ベルトと外部材との接触部である2次転写部(2次転写ニップ部)が形成される。内部材としては、中間転写ベルトを張架する複数の張架ローラのうちの1つである内ローラ(2次転写内ローラ)が用いられる。外部材としては、中間転写ベルトを挟んで内ローラと対向する位置に配置され、内ローラに向けて押圧される外ローラ(2次転写外ローラ)が用いられることが多い。そして外ローラにトナーの帯電極性とは逆極性の電圧が印加(あるいは内ローラにトナーの帯電極性と同極性の電圧が印加)されることで、2次転写部において中間転写ベルト上のトナー像が記録材上に2次転写される。また、一般に、記録材の搬送方向に関して2次転写部よりも上流には、2次転写部に記録材を案内するための搬送ガイドが設けられている。
近年、商業印刷市場における記録材の多様化に伴い、低剛度な薄紙から高剛度な厚紙まで様々な条件で画質仕様を満たすことが要求されている。ここで、記録材の剛度によって、記録材の搬送方向に関する2次転写部の上流近傍での記録材の挙動が変わり、成果物である画像に影響を及ぼすことがある。例えば、記録材の剛度によっては、記録材の搬送方向に関する記録材の先端や後端が2次転写部に進入する際に、上記2次転写部の上流近傍の中間転写ベルトが振動することによる画像不良(記録材の先後端の「ショック画像」)が発生しやすくなることがある。
そこで、2次転写部の入口近傍の中間転写ベルトの張り面の形状を変更する構成が知られている。例えば、特許文献1では、中間転写ベルトを裏面から押圧する押圧部材を設け、記録材の厚さに応じてこの押圧部材の中間転写ベルトに対する侵入量を変化させる構成が開示されている。
しかしながら、中間転写ベルトを裏面から押圧する押圧部材は、走行する中間転写ベルトとの摩擦などによって帯電することがある。特に、2次転写部の近傍では転写部材(内ローラや外ローラ)に印加される高圧の影響もあり、押圧部材の帯電量が比較的大きくなることがある。
押圧部材が帯電すると、押圧部材と、記録材の搬送方向に関して2次転写部よりも上流に設けられた搬送ガイドと、の間に電界が形成される。そして、この電界によって中間転写ベルト側から搬送ガイドにトナーが飛散して、搬送ガイドを汚してしまう場合がある。搬送ガイドがトナーで汚れてしまうと、そのトナーが意図せず記録材に付着して記録材のトナー汚れの原因になる。そのため、ユーザーやサービス担当者による搬送ガイドの清掃が必要になる。したがって、搬送ガイドへのトナー飛散を抑制して、記録材のトナー汚れのリスクを低減すると共に、サービス負荷(清掃作業)を低減することが望まれる。
そこで、本発明の目的は、ベルトを裏面から押圧する押圧部材を有する構成において、搬送ガイドへのトナー飛散を抑制することである。
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、トナー像を担持する回転可能な無端状のベルトと、前記ベルトを張架する複数の張架ローラであって、内ローラと、前記ベルトの回転方向に関して前記内ローラよりも上流において前記内ローラに隣接して配置された上流ローラと、を含む複数の張架ローラと、前記内ローラと対向して配置され、前記ベルトの外周面に当接して前記ベルトから記録材へトナー像を転写する転写部を形成する外部材と、記録材を前記転写部に案内するガイド部材と、前記ベルトの回転方向に関して前記内ローラよりも上流かつ前記上流ローラよりも下流で前記ベルトの内周面に接触可能なシート状の押圧部材と、前記押圧部材の前記ベルト側の面に前記ベルトに接触しないように設けられた被覆部材と、を有し、前記被覆部材の表面抵抗率は前記押圧部材の表面抵抗率よりも低く、前記被覆部材は電気的に接地されていることを特徴とする画像形成装置である。
本発明の他の態様によると、トナー像を担持する回転可能な無端状のベルトと、前記ベルトを張架する複数の張架ローラであって、内ローラと、前記ベルトの回転方向に関して前記内ローラよりも上流において前記内ローラに隣接して配置された上流ローラと、を含む複数の張架ローラと、前記内ローラと対向して配置され、前記ベルトの外周面に当接して前記ベルトから記録材へトナー像を転写する転写部を形成する外部材と、記録材を前記転写部に案内するガイド部材と、前記ベルトの回転方向に関して前記内ローラよりも上流かつ前記上流ローラよりも下流で前記ベルトの内周面に接触可能なシート状の押圧部材と、前記押圧部材の前記ベルト側の面に前記ベルトに接触しないように設けられた被覆部材と、を有し、前記被覆部材の表面抵抗率は前記押圧部材の表面抵抗率よりも低く、前記被覆部材は前記ガイド部材と電気的に導通されていることを特徴とする画像形成装置が提供される。
本発明によれば、ベルトを裏面から押圧する押圧部材を有する構成において、搬送ガイドへのトナー飛散を抑制することが可能となる。
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
[実施例1]
1.画像形成装置の全体的な構成及び動作
図1は、本実施例の画像形成装置100の概略断面図である。本実施例の画像形成装置100は、中間転写方式を採用したタンデム型の複合機(複写機、プリンタ、ファクシミリ装置の機能を有する。)である。画像形成装置100は、例えば、パーソナルコンピュータなどの外部装置から送信された画像信号に応じて、電子写真方式を用いて紙などのシート状の記録材(転写材、シート材、記録媒体、メディア)Pにフルカラー画像を形成することができる。
1.画像形成装置の全体的な構成及び動作
図1は、本実施例の画像形成装置100の概略断面図である。本実施例の画像形成装置100は、中間転写方式を採用したタンデム型の複合機(複写機、プリンタ、ファクシミリ装置の機能を有する。)である。画像形成装置100は、例えば、パーソナルコンピュータなどの外部装置から送信された画像信号に応じて、電子写真方式を用いて紙などのシート状の記録材(転写材、シート材、記録媒体、メディア)Pにフルカラー画像を形成することができる。
画像形成装置100は、複数の画像形成部(ステーション)として、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の画像を形成する4つの画像形成部SY、SM、SC、SKを有する。これらの画像形成部SY、SM、SC、SKは、後述する中間転写ベルト6の略水平に配置される画像転写面の移動方向に沿って一列に配置されている。各画像形成部SY、SM、SC、SKにおける同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、いずれかの色用の要素であることを示す符号の末尾のY、M、C、Kを省略して総括的に説明することがある。本実施例では、画像形成部Sは、後述する感光ドラム1(1Y、1M、1C、1K)、帯電装置2(2Y、2M、2C、2K)、露光装置3(3Y、3M、3C、3K)、現像装置4(4Y、4M、4C、4K)、1次転写ローラ5(5Y、5M、5C、5K)、ドラムクリーニング装置7(7Y、7M、7C、7K)などを有して構成される。
トナー像を担持する第1の像担持体としての、回転可能なドラム型(円筒形)の感光体(電子写真感光体)である感光ドラム1は、駆動源としてのドラム駆動モータ(図示せず)から駆動力が伝達されて、図1中の矢印R1方向(反時計回り方向)に回転駆動される。回転する感光ドラム1の表面は、帯電手段としての帯電装置2によって所定の極性(本実施例では負極性)の所定の電位に一様に帯電処理される。帯電処理された感光ドラム1の表面は、露光手段としての露光装置3によって画像情報(画像信号)に応じて走査露光され、感光ドラム1上に静電潜像(静電像)が形成される。本実施例では、露光装置3は、画像情報(画像信号)に応じて変調されたレーザ光を感光ドラム1上に照射するレーザスキャナー装置で構成されている。感光ドラム1上に形成された静電潜像は、現像手段としての現像装置4によって現像剤としてのトナーが供給されて現像(可視化)され、感光ドラム1上にトナー像(トナー画像、現像剤像)が形成される。本実施例では、一様に帯電処理された後に露光されることで電位の絶対値が低下した感光ドラム1上の露光部(イメージ部)に、感光ドラム1の帯電極性と同極性(本実施例では負極性)に帯電したトナーが付着する(反転現像方式)。本実施例では、現像時のトナーの帯電極性であるトナーの正規の帯電極性は負極性である。
4つの感光ドラム1Y、1M、1C、1Kと対向するように、トナー像を担持する第2の像担持体としての、無端状のベルトで構成された回転可能な中間転写体である中間転写ベルト6が配置されている。中間転写ベルト6は、複数の張架ローラ(支持ローラ)としての駆動ローラ22、上流補助ローラ23、下流補助ローラ25、テンションローラ20、2次転写前ローラ24、及び内ローラ21に掛け回されて、所定のテンション(張力)で張架されている。駆動ローラ22は、中間転写ベルト6に駆動力を伝達する。テンションローラ20は、中間転写ベルト6に所定のテンションを付与し、中間転写ベルト6のテンションを一定に制御する。2次転写前ローラ24は、中間転写ベルト6の回転方向(表面の移動方向、走行方向、搬送方向)に関して後述する2次転写部N2の上流近傍の中間転写ベルト6の面を形成する。内ローラ(2次転写対向ローラ、2次転写内ローラ、内部材)21は、後述する外ローラ9の対向部材(対向電極)として機能する。上流補助ローラ23、下流補助ローラ25は、略水平に配置される画像転写面を形成する。駆動ローラ22は、駆動源としてのベルト駆動モータ(図示せず)から駆動力が伝達されて回転駆動される。これにより、中間転写ベルト6は、駆動ローラ22から駆動が入力されて、図1中の矢印R2方向(時計回り方向)に回転(周回移動)する。本実施例では、中間転写ベルト6は、周速度が150~470mm/secとなるように回転駆動される。複数の張架ローラのうち駆動ローラ22以外の張架ローラは、中間転写ベルト6の回転に伴って従動回転する。中間転写ベルト6の内周面側には、各感光ドラム1Y、1M、1C、1Kに対応して、1次転写手段としてのローラ状の1次転写部材である1次転写ローラ5Y、5M、5C、5Kが配置されている。1次転写ローラ5は、中間転写ベルト6を感光ドラム1に向けて押圧して、感光ドラム1と中間転写ベルト6との接触部である1次転写部としての1次転写部(1次転写ニップ部)N1を形成する。また、中間転写ベルト6の内周面側において、中間転写ベルト6の回転方向に関して内ローラ21よりも上流かつ2次転写前ローラ24よりも下流には、押圧部材26が設けられている。押圧部材26は、中間転写ベルト6の内周面に接触して、中間転写ベルト6を内周面側から外周面側へ押圧することができる。これにより、押圧部材26は、内ローラ21と2次転写前ローラ24との間に形成される中間転写ベルト6の張り面T(図2)を、中間転写ベルト6の内周面側から外周面側へ張り出させることができる。押圧部材26、及びこの押圧部材26の位置を変更する押圧機構16(図2)については後述して更に説明する。
上述のように感光ドラム1上に形成されたトナー像は、1次転写部N1において、1次転写ローラ5の作用によって、回転している中間転写ベルト6上に1次転写される。1次転写時に、1次転写ローラ5には、1次転写電源(図示せず)により、トナーの正規の帯電極性とは逆極性(本実施例では正極性)の定電圧制御された直流電圧である1次転写電圧(1次転写バイアス)が印加される。例えば、フルカラー画像の形成時には、各感光ドラム1上に形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像が、中間転写ベルト6上の同一画像形成領域に重ね合わされるようにして順次1次転写される。本実施例では、1次転写部N1が、中間転写ベルト6にトナー像を形成する画像形成位置である。そして、中間転写ベルト6は、画像形成位置で担持されたトナー像を搬送する回転可能な無端状のベルトの一例である。
中間転写ベルト6の外周面側において、内ローラ21と対向する位置には、2次転写手段としてのローラ状の2次転写部材(転写回転体)である外ローラ(2次転写外ローラ、2次転写ローラ、外部材)9が配置されている。外ローラ9は、中間転写ベルト6を介して内ローラ21に向けて押圧され、中間転写ベルト6と外ローラ9との接触部である2次転写部としての2次転写部(2次転写ニップ部)N2を形成する。上述のように中間転写ベルト6上に形成されたトナー像は、2次転写部N2において、外ローラ9の作用によって、中間転写ベルト6と外ローラ9とに挟持されて搬送されている記録材P上に2次転写される。本実施例では、2次転写時に、外ローラ9には、2次転写電源(高圧印加手段)10により、トナーの正規の帯電極性とは逆極性(本実施例では正極性)の定電圧制御された直流電圧である2次転写電圧(2次転写バイアス)が印加される。本実施例では、例えば、+1~+7kVの2次転写電圧が印加され、+40~+120μAの2次転写電流が流されることで、中間転写ベルト6上のトナー像が記録材P上に2次転写される。本実施例では、内ローラ21は、電気的に接地(グランドに接続)されている。なお、内ローラ21を2次転写部材として用いてこれにトナーの正規の帯電極性と同極性の2次転写電圧を印加し、外ローラ9を対向電極として用いてこれを電気的に接地してもよい。
記録材Pは、中間転写ベルト6上のトナー像とタイミングが合わされて2次転写部N2へと搬送されてくる。つまり、記録材収納部としての記録材カセット63に格納された記録材Pは、給送手段としての給送部材である給送ローラなどによって、搬送手段としての搬送部材であるレジストローラ(レジストローラ対)8まで搬送され、一旦停止させられる。そして、この記録材Pは、2次転写部N2において中間転写ベルト6上のトナー像と記録材P上の所望の画像形成領域とが一致するようにレジストローラ8が回転駆動されることで、2次転写部N2に送り込まれる。
記録材Pの搬送方向に関して、レジストローラ8よりも下流かつ2次転写部N2よりも上流には、2次転写部N2に記録材Pを案内するための搬送ガイド11が設けられている。搬送ガイド11は、記録材Pのオモテ面(搬送ガイド11を通過した直後にトナー像が転写される面)に接触可能な第1のガイド部材(上ガイド部材)11aと、記録材Pのウラ面(オモテ面とは反対側の面)に接触可能な第2のガイド部材(下ガイド部材)11bと、を有して構成される。第1のガイド部材11aと第2のガイド部材11bとは対向して配置され、これら両部材の間を記録材Pが通過する。第1のガイド部材11aは、記録材Pの中間転写ベルト6に近づく方向への移動を規制する。第2のガイド部材11bは、記録材Pの中間転写ベルト6から遠ざかる方向への移動を規制する。搬送ガイド11(第1、第2のガイド部材11a、11b)は、記録材Pを2次転写部N2に供給する際の搬送精度を向上させるために設けられている。本実施例では、搬送ガイド11(第1、第2のガイド部材11a、11b)は、SUS(ステンレス鋼)などの金属(導電性部材)で構成された板金で形成されている。また、本実施例では、搬送ガイド11(第1、第2のガイド部材11a、11b)の長手方向(中間転写ベルト6の幅方向)の長さは、中間転写ベルト6の幅方向の長さと同等である。
トナー像が転写された記録材Pは、定着前搬送装置41により、定着手段としての定着装置40へと搬送される。定着前搬送装置41は、記録材Pの搬送方向と略直交する方向に関する中央部に、同方向の幅が100~110mm、厚みが1~3mmの、EPDMなどのゴム材料で形成されたベルト体を回動可能に有している。定着前搬送装置41は、このベルト体上に記録材Pを載せて搬送する。このベルト体には、直径3~7mmの穴があいており、内周面側から空気を吸引することで記録材Pの担持力が高められ、記録材Pの搬送性が安定させられている。定着装置40は、未定着のトナー像を担持した記録材Pを定着回転体対によって挟持して搬送する過程で加熱及び加圧することによって、トナー像を記録材Pの表面に定着(溶融、固着)させる。その後、トナー像が定着された記録材Pは、排出手段としての排出部材である排出ローラなどによって、画像形成装置100の装置本体110の外部(機外)に設けられた排出トレイ15へと排出(出力)される。
一方、1次転写後に感光ドラム1上に残留したトナー(1次転写残トナー)は、感光体クリーニング手段としてのドラムクリーニング装置6によって感光ドラム1上から除去されて回収される。また、2次転写後に中間転写ベルト6上に残留したトナー(2次転写残トナー)や記録材Pから付着した紙粉などの付着物は、中間転写体クリーニング手段としてのベルトクリーニング装置12によって中間転写ベルト6上から除去されて回収される。本実施例では、ベルトクリーニング装置12は、中間転写ベルト6上の2次転写残トナーなどの付着物を静電的に回収してクリーニングする。
なお、本実施例では、複数の張架ローラに張架された中間転写ベルト6、各1次転写ローラ5、ベルトクリーニング装置12、これらを支持するフレームなどを有して、ベルト搬送装置としての中間転写ベルトユニット17が構成されている。中間転写ベルトユニット17は、メンテナンス又は交換のために装置本体110に対して着脱可能とされている。
ここで、中間転写ベルト6としては、単層又は多層構造の樹脂系材料で構成されたもの、弾性材料で構成された弾性層を備えた多層構造のものなどを使用することができる。
また、本実施例では、1次転写ローラ5は、金属製の芯金(芯材)の外周に、イオン導電系発泡ゴムで形成された弾性層が設けられて構成されている。また、本実施例では、1次転写ローラ5は、外径が15~20mmであり、電気抵抗値が23℃、50%RH環境で2kVの電圧を印加して測定した場合に1×105~1×108Ωである。
また、本実施例では、外ローラ9は、金属製の芯金(芯材)の外周に、イオン導電系発泡ゴムの弾性層が設けられて構成されている。また、本実施例では、外ローラ9は、外径が20~25mmであり、電気抵抗値が23℃、50%RH環境で2kVの電圧を印加して測定した場合に1×105~1×108Ωである。また、本実施例では、外ローラ9は、その回転軸線方向の両端部が軸受によって回転可能に支持されている。この軸受は、内ローラ21に向かう方向及びその反対方向にスライド移動可能とされており、付勢手段としての付勢部材(弾性部材)である圧縮ばねで構成された押圧ばね(図示せず)によって内ローラ21に向かって押圧される。これにより、外ローラ9は、中間転写ベルト6を挟んで内ローラ21に対して所定の圧力で当接し、2次転写部N2を形成する。
また、本実施例では、内ローラ21は、金属製の芯金(芯材)外周に、電子導電性のゴムの弾性層が設けられて構成されている。また、本実施例では、内ローラ21は、外径が20~22mmであり、電気抵抗値が23℃、50%RH環境で50Vの電圧を印加して測定した場合に1×105~1×108Ωである。なお、2次転写前ローラ24は、例えば、内ローラ21と同様の構成とすることができる。
また、本実施例では、内ローラ21を含む中間転写ベルト6の張架ローラ、外ローラ9のそれぞれの回転軸線方向は互いに略平行である。
2.押圧部材、押圧機構
次に、本実施例における押圧部材26、及びこの押圧部材26の位置を変更する押圧機構(位置変更機構、可変機構)16について説明する。図2(a)、(b)は、本実施例における2次転写部N2の近傍を内ローラ21の回転軸線方向の一端部側(図1の紙面手前側)から該回転軸線方向と略平行に見た概略側面図である。図2(a)は押圧部材26が中間転写ベルト6を所定の押圧力で押圧した状態、図2(b)は押圧部材26が中間転写ベルト6から離間した状態を示す。図2(a)、(b)には、内ローラ21の回転軸線方向の一端部の構成を示しているが、他端部の構成も同様(内ローラ21の回転軸線方向の中央に対して略対称)である。
次に、本実施例における押圧部材26、及びこの押圧部材26の位置を変更する押圧機構(位置変更機構、可変機構)16について説明する。図2(a)、(b)は、本実施例における2次転写部N2の近傍を内ローラ21の回転軸線方向の一端部側(図1の紙面手前側)から該回転軸線方向と略平行に見た概略側面図である。図2(a)は押圧部材26が中間転写ベルト6を所定の押圧力で押圧した状態、図2(b)は押圧部材26が中間転写ベルト6から離間した状態を示す。図2(a)、(b)には、内ローラ21の回転軸線方向の一端部の構成を示しているが、他端部の構成も同様(内ローラ21の回転軸線方向の中央に対して略対称)である。
本実施例では、画像形成装置100は、シート状(板状)の押圧部材(バックアップシート、バックアップ部材)26を有する。押圧部材26は、2次転写部N2の入口近傍において、中間転写ベルト6の内周面を押圧して中間転写ベルト6を外周面側に張り出させることができる。押圧部材26は、中間転写ベルト6の回転方向に関して、内ローラ21よりも上流、かつ、2次転写前ローラ24よりも下流で中間転写ベルト6の内周面に接触可能なように配置されている。特に、本実施例では、押圧部材26は、記録材Pの搬送方向に関して、内ローラ21よりも上流、かつ、搬送ガイド11(第1、第2のガイド部材11a、11b)の下流側の先端よりも下流の位置に対向する中間転写ベルト6の内周面に接触可能なように配置されている(図5)。
本実施例では、押圧部材26は、中間転写ベルト6の幅方向と略平行に配置される長手方向と、該長手方向と略直交する短手方向と、にそれぞれ所定の長さを有し、所定の厚さを有する、平面視略矩形のシート状(板状)の部材で構成されている。なお、中間転写ベルト6の幅方向は、中間転写ベルト6の表面の移動方向と略直交する方向である。押圧部材26の長手方向の長さは、中間転写ベルト6の幅方向の長さと同等である。中間転写ベルト6を押圧する機能を達成できれば、押圧部材26の長手方向の長さは、中間転写ベルト6の幅方向の長さと略同一であってもよいし、該幅方向の長さより短くても長くてもよい。そして、押圧部材26は、その短手方向の一端部(中間転写ベルト6の回転方向の下流側の端部)である自由端部が、中間転写ベルト6の略全幅にわたり、中間転写ベルト6の内周面に接触可能であり、中間転写ベルト6を押圧可能である。なお、押圧部材26の短手方向の自由端部側の端部を先端26a、固定端部側の端部を基端26bともいう。
本実施例では、画像形成装置100は、押圧機構(位置変更機構、移動機構)16を有する。押圧機構16は、押圧部材26の位置を変更して、押圧部材26の中間転写ベルト6に対する侵入量(押圧量)、及び押圧部材26の中間転写ベルト6に対する当接又は離間の状態のうち少なくとも一方(本実施例では両方)を変更する。なお、ここでは、簡単のため、押圧部材26の中間転写ベルト6に対する侵入量(押圧量)を変更することには、押圧部材26の中間転写ベルト6に対する当接又は離間の状態を変更することが含まれるものとして説明することがある。また、ここでは、簡単のため、押圧部材26の位置を変更(調整)することを、単に侵入量(押圧量)を変更(調整)することとして説明することがある。
押圧部材26は、保持部材(押圧部材ホルダ)28によって回動可能に保持されている。押圧部材26は、その短手方向の一端部(中間転写ベルト6の回転方向の上流側の端部)である固定端部が長手方向の略全幅にわたって保持部材28に固定されている。保持部材28は、回動軸(押圧部材回動軸)28aを中心に回動可能なように、中間転写ベルトユニット17のフレームなどに支持されている。このように、保持部材28を回動軸28aの周りに回動させ、押圧部材26を回動軸28aの周りに回動させることで、押圧部材26の位置を変更することができる。これにより、押圧部材26の中間転写ベルト6に対する侵入量(押圧量)、及び押圧部材26の中間転写ベルト6に対する当接又は離間の状態のうち少なくとも一方(本実施例では両方)を変更することができる。
保持部材28は、作動部材としてのカム(押圧カム)27の作用により回動するように構成されている。カム27は、カム回動軸27aを中心に回動可能なように、中間転写ベルトユニット17のフレームなどに支持されている。カム27は、駆動源としてのカム駆動モータ211(図4)からの駆動を受けてカム回動軸27を中心に回動する。また、カム27は、保持部材28に設けられたカムフォロワ28bと接触している。また、本実施例では、保持部材28は、カムフォロワ28bがカム27と係合する方向に回動するように、付勢部材(弾性部材)である引張りばねなどで構成された保持部材付勢手段(図示せず)によって付勢されている。また、本実施例では、画像形成装置100には、カム27の回動方向の位置、特に、本実施例では回動方向におけるホームポジション(HP)を検知するための位置検知手段として、カム位置センサ(カムHPセンサ)212(図4)が設けられている。カム位置センサ212は、例えば、カム27又はカム27と同軸上に設けられた指示部としてのフラグ、検知部としてのフォトインタラプタなどを有して構成することができる。
このように、本実施例では、保持部材28、カム27、カム駆動モータ211、カム位置センサ212、保持部材付勢手段(図示せず)などを有して押圧機構16が構成されている。
図2(a)に示すように、押圧部材26によって中間転写ベルト6を押圧する際には、カム27がカム駆動モータ211によって駆動されて時計回りに回動する。これにより、回動軸28aを中心に反時計回りに保持部材28が回動して、押圧部材26の中間転写ベルト6に対する侵入量が所定の侵入量となる位置に、押圧部材26が配置された状態となる。このとき押圧部材26の先端26aが2次転写部N2の入口近傍の中間転写ベルト6の内周面に当接し、中間転写ベルト6を外周面側に張り出させる。
また、図2(b)に示すように、押圧部材26を中間転写ベルト6から離間させる際には、カム27がカム駆動モータ211により駆動され反時計回りに回動する。これにより、回動軸28aを中心に時計回りに保持部材28が回動して、押圧部材26が中間転写ベルト6から離間する位置に、押圧部材26が配置された状態となる。
図2(a)に示すように、押圧部材26が、中間転写ベルト6と接触して、中間転写ベルト6を所定の押圧力で押圧するときには、中間転写ベルト6の張り面Tが変化し、2次転写部N2の近傍のテンションが強くなる。これにより、中間転写ベルト6の振動を抑制することができ、記録材Pの先後端の「ショック画像」を軽減することが可能となる。
また、本実施例では、カム27は、回転角度によって押圧部材26の中間転写ベルト6に対する侵入量(押圧量)が変化するような形状とされている。これによって、本実施例では、カム27の回転角度を制御することで、押圧部材26の中間転写ベルト6に対する侵入量(押圧量)を調整することが可能となっている。本実施例では、後述する制御部200(図4)が、カム駆動モータ211を制御することにより、押圧部材26が中間転写ベルト6を所定の押圧力で押圧するように、あるいは押圧部材26が中間転写ベルト6から離間するように制御する。図3は、本実施例におけるカム27の回転角度と押圧部材26の中間転写ベルト6に対する侵入量(押圧量)との関係を示すグラフ図である。
本実施例では、押圧部材26の中間転写ベルト6に対する侵入量(押圧量)の初期設定値(所定の押圧力)は、1.0~3.0mmに設定されている。また、本実施例では、押圧部材26は、中間転写ベルト6から離間した位置、押圧部材26が中間転写ベルト6に接触して侵入量(押圧量)が0~3.0mmとなる位置に配置できるようになっている。なお、これに限定されるものではないが、この侵入量(押圧量)は3.5mm以下程度が好適である。これよりも侵入量(押圧量)大きい場合、押圧部材26と中間転写ベルト6との接触面にかかる負荷が増加するため、中間転写ベルト6がスムーズに回転しにくくなる可能性がある。
ここで、押圧部材26、より詳細には押圧部材26の先端26aは、内ローラ21にできる限り近接させることが望ましいが、内ローラ21と接触しないように配置することが望まれる。押圧部材26は、内ローラ21と中間転写ベルト6とが接触する位置から中間転写ベルト6の回転方向上流側へ例えば2mm程度以上、典型的には10mm程度以上離した位置で中間転写ベルト6の内周面と押圧部材26の先端26aとが接触するように配置される。また、押圧部材26は、内ローラ21と中間転写ベルト6とが接触する位置から中間転写ベルト6の回転方向上流側へ40mm以下程度、典型的には25mm以下程度離した位置で中間転写ベルト6の内周面と押圧部材26の先端26aとが接触するように配置される。これにより、十分に2次転写部N2の入口近傍の中間転写ベルト6の張り面の形状を変更することができる。つまり、典型的には、押圧部材26は、内ローラ21と接触しないように、内ローラ21と中間転写ベルト6が接触する位置から上流側へ10~40mm離した位置で、中間転写ベルト6の裏面と押圧部材26の先端26aが接触するように配置されている。
また、押圧部材26の中間転写ベルト6に対する侵入量(押圧量)は、記録材Pが、2次転写部N2の入口近傍及び2次転写部N2を通過している際に、所望の値となっていればよい。2次転写部N2の入口近傍は、より詳細には、記録材Pの搬送方向に関する、押圧部材26が中間転写ベルト6と接触する位置から2次転写部N2までの間の、中間転写ベルト6の領域に対応する領域である。
また、押圧部材26が中間転写ベルト6を押圧する位置に配置された状態で画像形成装置100が放置されると、経時的な押圧部材26の変形の要因となることがある。そのため、例えば、画像形成装置100の電源OFF状態やスリープ状態では、図2(b)に示すように、押圧部材26を中間転写ベルト6から離間した位置に配置することができる。
なお、押圧部材26の中間転写ベルト6に対する押圧量は、例えば、押圧部材26の中間転写ベルト6に対する侵入量で表すことができる。この侵入量は、概略、押圧部材26が、内ローラ21又は外ローラ9と、2次転写前ローラ24と、で張架されて形成される中間転写ベルト6の張り面(張架面)Tに対して、中間転写ベルト6を外側に張り出させる量である。2次転写前ローラ24は、複数の張架ローラのうち内ローラ21よりも中間転写ベルト6の回転方向に関して上流で内ローラ21に隣接して配置された上流ローラの一例である。
3.制御態様
図4は、本実施例の画像形成装置100の要部の制御態様を示す概略ブロック図である。制御手段としての制御部200は、演算処理を行う中心的素子である演算制御手段としてのCPU、記憶手段としてのROM、RAMなどのメモリ(記憶媒体)、インターフェース部(入出力回路)などを有して構成される。書き換え可能なメモリであるRAMには、制御部200に入力された情報、検知された情報、演算結果などが格納され、ROMには制御プログラム、予め求められたデータテーブルなどが格納されている。CPUとメモリとは互いにデータの転送や読込みが可能となっている。インターフェース部は、制御部200とこれに接続された機器との間の信号の入出力(通信)を制御する。
図4は、本実施例の画像形成装置100の要部の制御態様を示す概略ブロック図である。制御手段としての制御部200は、演算処理を行う中心的素子である演算制御手段としてのCPU、記憶手段としてのROM、RAMなどのメモリ(記憶媒体)、インターフェース部(入出力回路)などを有して構成される。書き換え可能なメモリであるRAMには、制御部200に入力された情報、検知された情報、演算結果などが格納され、ROMには制御プログラム、予め求められたデータテーブルなどが格納されている。CPUとメモリとは互いにデータの転送や読込みが可能となっている。インターフェース部は、制御部200とこれに接続された機器との間の信号の入出力(通信)を制御する。
制御部200には、画像形成装置100の各部(画像形成部S、中間転写ベルト6及び記録材Pの搬送に関する部材の駆動装置、各種電源など)が接続されている。本実施例との関係では、制御部200は、機能ブロックとして、演算部201、駆動制御部210、記憶部220を有する。本実施例では、演算部201、駆動制御部210は、上記CPUが所定のプログラムに従って動作することで実現される。また、本実施例では、記憶部220は上記メモリによって実現される。駆動制御部210には、カム駆動モータ211、更にはドラム駆動モータ、ベルト駆動モータなどの、画像形成装置100の各部の駆動手段が接続されている。駆動制御部210は、演算部201からの指令によって、カム駆動モータ211などの画像形成装置100の各部の駆動手段を動作させる。
また、制御部200には、画像形成装置100に設けられた操作部(操作パネル)120が接続されている。操作部120は、制御部200の制御によって情報を表示する表示部(表示手段)、及びユーザーやサービス担当者などの操作者(ここでは、ユーザーで代表して説明する。)による操作によって制御部200に情報を入力する入力部(入力手段)を有する。操作部120は、表示手段及び入力手段の機能を有するタッチパネルを有して構成されていてよい。また、制御部200には、画像形成装置100に設けられるか又は画像形成装置100に接続された画像読取装置(図示せず)や、画像形成装置100に接続されたパーソナルコンピュータなどの外部装置(図示せず)が接続されていてよい。
制御部200は、ジョブ(1つの開始指示により開始される、単一又は複数の記録材Pに画像を形成して出力する一連の動作)の情報に基づいて画像形成装置100の各部を制御して画像形成動作を行なわせる。ジョブの情報は、操作部120や外部装置から入力される開始指示(開始信号)、記録材Pの種類などの画像形成条件に関する情報(指令信号)を含む。また、ジョブの情報は、画像読取装置、外部装置あるいは操作部120から入力される画像情報(画像信号)を含む。
4.押圧部材の位置の調整
次に、本実施例における侵入量(押圧部材26の位置)の調整方法について具体的に説明する。
次に、本実施例における侵入量(押圧部材26の位置)の調整方法について具体的に説明する。
図4に示すように、本実施例では、記憶部220には、カム27のホームポジション(HP)を検知するカム位置センサ212から取得したカム軸位置情報222が記憶される。また、本実施例では、記憶部220には、最適画像を得るためにカム27を所定の位置に回転駆動するための押圧量変換テーブル223が記憶されている。
押圧量変換テーブル223は、図3に示すようなカム27の回転角度と侵入量との関係を示す。演算部201は、この押圧量変換テーブル223、カム軸位置情報222に基づいて、侵入量を所定の侵入量とするのに必要なカム27の回転角度を求める。そして、その結果に応じて、駆動制御部210が必要な制御量だけカム駆動モータ211を動作させてカム27を回転させることで、侵入量を所定の侵入量とする。
また、本実施例では、ユーザーが操作部101の入力部から制御部200に侵入量の調整を指示する。そして、制御部200の演算部201は、操作部101の入力部からユーザーが指定した侵入量の情報を、カム駆動モータ211の動作に反映させる。なお、本実施例では、侵入量の調整を操作部101から指示するようになっているが、画像形成装置100に通信可能に接続された外部装置から指示できるようになっていてよい。この場合、前述のインターフェース部(入出力回路)などが入力部として機能する。
5.押圧部材の詳細構成
次に、本実施例における押圧部材26の詳細構成について説明する。図5は、本実施例における押圧部材26の近傍を内ローラ21の回転軸線方向と略平行に見た概略断面図である。
次に、本実施例における押圧部材26の詳細構成について説明する。図5は、本実施例における押圧部材26の近傍を内ローラ21の回転軸線方向と略平行に見た概略断面図である。
本実施例では、押圧部材26の中間転写ベルト6側の面に、中間転写ベルト6には接触しないように被覆部材(遮蔽部材、導電部材)29が設けられている。本実施例では、被覆部材29は、押圧部材26の中間転写ベルト6側の面に貼り付けられている。なお、被覆部材29は、押圧部材26がその可動範囲でいずれの位置にあるときにも中間転写ベルト6に接触しない。本実施例では、前述のように、押圧部材26は、平面視略矩形のシート状の部材で構成されている。本実施例では、被覆部材29も同様に、中間転写ベルト6の幅方向と略平行に配置される長手方向と、該長手方向と略直交する短手方向と、にそれぞれ所定の長さを有し、所定の厚さを有する、平面視略矩形のシート状の部材で構成されている。
押圧部材26は、PPS(ポリフェニレンサルファイド)、PET(ポリエチレンテレフタレート)などのポリエステル樹脂、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)などの、一般的に導電性を有さない樹脂などの部材を用いて形成されている。本実施例では、押圧部材26は、PPSを用いて形成されている。また、押圧部材26の厚さは0.4~1.5mm程度、典型的には0.5~1.0mm程度とされる。このような樹脂材料で形成された押圧部材26は、撓み弾性を利用して中間転写ベルト6を弾性付勢することができる。一方、被覆部材29は、銅箔テープやSUS板金などの金属、導電材をフィラーとして含有した樹脂シートといった導電性樹脂などの、一般的に導電性を有する部材を用いて形成されている。本実施例では、被覆部材29は、カーボンブラックを含有したポリエチレンシートを用いて形成されている。また、本実施例では、被覆部材29は、押圧部材26の中間転写ベルト6側の面に導電性両面テープを用いて貼り付けられている。なお、被覆部材29は、押圧部材26に対して、接着、粘着、融着、嵌合(係止)などの任意の固定手段により固定することができる。そして、本実施例では、被覆部材29は、電気的に接地(本体アースに接続)されている。
被覆部材29(中間転写ベルト6側に露出した面)の表面抵抗率は、押圧部材26(中間転写ベルト6側に露出した面)の表面抵抗率よりも低い。本実施例において被覆部材29として用いたカーボンブラックを含有したポリエチレンシートは、ロレスタGP(三菱化学)のASPプローブを用いて表面抵抗率を測定したところ、1.0×108Ω/□であった。なお、被覆部材29(中間転写ベルト6側に露出した面)の表面抵抗率は、後述するトナー飛散の抑制の観点から、1.0×108Ω/□以下であることが好ましく、0Ω/□であってもよい。一方、押圧部材26(中間転写ベルト6側に露出した面)の表面抵抗率は、典型的には1013Ω/□以上(一般に1018Ω/□以下)である。
また、本実施例では、被覆部材29は、搬送ガイド11が中間転写ベルト6に最も近接する箇所6aの中間転写ベルト6に対向する領域を含むように、中間転写ベルト6の搬送方向に関して該領域よりも下流側から該領域よりも上流側にわたって押圧部材26を覆うように、押圧部材26の中間転写ベルト6側の面に設けられている。つまり、内ローラ21の回転軸線方向(中間転写ベルト6の幅方向)に沿って見たとき、被覆部材29は、搬送ガイド11の中間転写ベルト6に最も近接する箇所を通る中間転写ベルト6の表面と略直交する直線と交差する位置を含むように、中間転写ベルト6の移動方向に関して該位置よりも下流側から該位置よりも上流側にわたって押圧部材26の中間転写ベルト6側の面に設けられている。なお、本実施例では、搬送ガイド11における第1のガイド部材11aの記録材Pの搬送方向に関する下流側の先端が中間転写ベルト6に最も近接する。ただし、中間転写ベルト6に最も近接するのは第1のガイド部材11aの先端以外の部分であってもよいし、第2のガイド部材11bの先端やその他の部分が中間転写ベルト6に最も近接してもよい。本実施例では、搬送ガイド11と中間転写ベルト6との最近接距離は2~3mm程度である。
より詳細には、本実施例では、押圧部材26の短手方向における基端26bから先端26a側の所定の領域であって、上記搬送ガイド11が中間転写ベルト6に最も近接する箇所6aの中間転写ベルト6に対向する領域を含む領域の中間転写ベルト6側の面に、被覆部材29が連続して設けられている。また、本実施例では、押圧部材26の短手方向における先端26aから基端26b側の残りの領域の中間転写ベルト6側の面には、被覆部材29は設けられていない。また、本実施例では、被覆部材29は押圧部材26の長手方向の略全域を覆うように連続して設けられている。
なお、押圧部材が、主部(非導電部、押圧部、第1のシート部)と被覆部(導電部、遮蔽部、第2のシート部)との少なくとも2層を有する部材で構成されているとみることもできる。
6.評価実験
本実施例の構成を含むいくつかの構成について評価実験を行った結果について説明する。
本実施例の構成を含むいくつかの構成について評価実験を行った結果について説明する。
6-1.実験例
<実験例1>
本例は、上述の本実施例の構成である。
<実験例1>
本例は、上述の本実施例の構成である。
<実験例2>
本例の構成は、押圧部材26の詳細構成を除いて実施例1(実験例1)の構成と同じである。図6は、本例における押圧部材26の近傍を内ローラ21の回転軸線方向と略平行に見た概略断面図である。
本例の構成は、押圧部材26の詳細構成を除いて実施例1(実験例1)の構成と同じである。図6は、本例における押圧部材26の近傍を内ローラ21の回転軸線方向と略平行に見た概略断面図である。
本例では、被覆部材29は、搬送ガイド11(第1、第2のガイド部材11a、11b)と電気的に導通されている。本例では、被覆部材29及び搬送ガイド11(第1、第2のガイド部材11a、11b)は電気的にフロートの状態とされている。その他の押圧部材26の詳細構成は実施例1(実験例1)と同じである。
<実験例3>
本例の構成は、押圧部材26の詳細構成を除いて実施例1(実験例1)の構成と同じである。図7は、本例における押圧部材26の近傍を内ローラ21の回転軸線方向と略平行に見た概略断面図である。
本例の構成は、押圧部材26の詳細構成を除いて実施例1(実験例1)の構成と同じである。図7は、本例における押圧部材26の近傍を内ローラ21の回転軸線方向と略平行に見た概略断面図である。
本例では、実施例1(実験例1)の押圧部材26における被覆部材29が設けられた領域に相当する領域に、押圧部材26の面を導電性物質でコートして得られるコート層で構成された被覆部材29を設けた。具体的には、押圧部材26の被覆部材29を設ける領域以外をマスキングテープでマスクし、スパッタ法で白金蒸着させることで被覆部材29を設けた。その他の押圧部材26の詳細構成は実施例1(実験例1)と同じである。
<実験例4>
本例は、2次転写部N2における2次転写電圧の印加構成を除いて実施例1(実験例1)の構成と同じである。図8は、本例の画像形成装置100の概略断面図である。
本例は、2次転写部N2における2次転写電圧の印加構成を除いて実施例1(実験例1)の構成と同じである。図8は、本例の画像形成装置100の概略断面図である。
本例では、内ローラ21に2次転写電源10からトナーの正規の帯電極性と同極性の定電圧制御された直流電圧である2次転写電圧が印加される。例えば-1~-7kVの2次転写電圧が印加され、-40~-120μAの2次転写電流が流されることで、中間転写ベルト6上のトナー像が記録材P上に2次転写される。その他の画像形成装置100の構成は実施例1(実験例1)と同じである。
<実験例5>
本例では、被覆部材29が設けられておらず、かつ、内ローラ21に2次転写電源10からトナーの正規の帯電極性と同極性の定電圧制御された直流電圧である2次転写電圧が印加される。その他の画像形成装置100の構成は実施例1(実験例1)と同じである。
本例では、被覆部材29が設けられておらず、かつ、内ローラ21に2次転写電源10からトナーの正規の帯電極性と同極性の定電圧制御された直流電圧である2次転写電圧が印加される。その他の画像形成装置100の構成は実施例1(実験例1)と同じである。
<実験例6>
本例では、被覆部材29が設けられていない。その他の画像形成装置100の構成は実施例1(実験例1)と同じである。
本例では、被覆部材29が設けられていない。その他の画像形成装置100の構成は実施例1(実験例1)と同じである。
<実験例7>
本例の構成は、押圧部材26の詳細構成を除いて実施例1(実験例1)の構成と同じである。図9は、本例における押圧部材26の近傍を内ローラ21の回転軸線方向と略平行に見た概略断面図である。
本例の構成は、押圧部材26の詳細構成を除いて実施例1(実験例1)の構成と同じである。図9は、本例における押圧部材26の近傍を内ローラ21の回転軸線方向と略平行に見た概略断面図である。
本例では、被覆部材29は、搬送ガイド11が中間転写ベルト6に最も近接する箇所6aの中間転写ベルト6に対向する領域を含まないように、中間転写ベルト6の搬送方向に関する上流側のみに領域が狭められて押圧部材26に貼り付けられている。ただし、本例においても、中間転写ベルト6の搬送方向に関して、被覆部材29と搬送ガイド11の少なくとも一部とがオーバーラップするように、被覆部材29が押圧部材26の中間転写ベルト6側の面に設けられている。より詳細には、本例では、押圧部材26の短手方向における基端26bから先端26a側の所定の領域であって、上記搬送ガイド11が中間転写ベルト6に最も近接する箇所6aの中間転写ベルト6に対向する領域よりも基端26b側の領域の中間転写ベルト6側の面に、被覆部材29が連続して設けられている。また、本例では、押圧部材26の短手方向における先端26aから基端26b側の残りの領域の中間転写ベルト6側の面には、被覆部材29は設けられていない。その他の押圧部材26の詳細構成は実施例1(実験例1)と同じである。
<実験例8>
本例の構成は、押圧部材26の詳細構成を除いて実施例1(実験例1)の構成と同じである。図10は、本例における押圧部材26の近傍を内ローラ21の回転軸線方向と略平行に見た概略断面図である。
本例の構成は、押圧部材26の詳細構成を除いて実施例1(実験例1)の構成と同じである。図10は、本例における押圧部材26の近傍を内ローラ21の回転軸線方向と略平行に見た概略断面図である。
本例では、被覆部材29は、中間転写ベルト6に接触するように領域が広げられて押圧部材26に貼り付けられている。より詳細には、本例では、押圧部材26の短手方向における基端26bから先端26aまで、搬送ガイド11が中間転写ベルト6に最も近接する箇所6aの中間転写ベルト6に対向する領域を含むように、被覆部材29が連続して設けられている。その他の押圧部材26の詳細構成は実施例1(実験例1)と同じである。
6-2.実験方法及び結果
本実施例に従う構成の画像形成装置(複写機)100を用いて、上述の実験例1~8の構成に関する通紙耐久試験を実施した。具体的には、低湿環境下(温度23℃、相対湿度5%)で、imagePRESS C910(キヤノン社製)を用いて、GF-C081のA4用紙を100k枚通紙する耐久試験を行い、搬送ガイド11の汚れを観察した。そして、実質的に全く汚れが見られない場合を「〇」(良好)、軽微に汚れが見られる場合を「△」(実用上問題なし)、問題となり得る汚れが見られる場合を「×」(不良)、顕著な汚れが見られる場合を「××」(顕著に不良)として評価した。また、マゼンタとシアンの2次色全面ベタ画像を出力し、転写抜けの有無を観察した。そして、転写抜けが見られない場合を「〇」(良好)、転写抜けが見られる場合を「×」(不良)として評価した。実験例1~8に関する評価結果を図11に示す。なお、中間転写ベルト6、搬送ガイド11の表面電位は、市販の表面電位計を用いて測定した。便宜上中間転写ベルト6の表面電位の測定結果を示したが、押圧部材26の表面電位は中間転写ベルト6の表面電位と略同等となることがわかっている。
本実施例に従う構成の画像形成装置(複写機)100を用いて、上述の実験例1~8の構成に関する通紙耐久試験を実施した。具体的には、低湿環境下(温度23℃、相対湿度5%)で、imagePRESS C910(キヤノン社製)を用いて、GF-C081のA4用紙を100k枚通紙する耐久試験を行い、搬送ガイド11の汚れを観察した。そして、実質的に全く汚れが見られない場合を「〇」(良好)、軽微に汚れが見られる場合を「△」(実用上問題なし)、問題となり得る汚れが見られる場合を「×」(不良)、顕著な汚れが見られる場合を「××」(顕著に不良)として評価した。また、マゼンタとシアンの2次色全面ベタ画像を出力し、転写抜けの有無を観察した。そして、転写抜けが見られない場合を「〇」(良好)、転写抜けが見られる場合を「×」(不良)として評価した。実験例1~8に関する評価結果を図11に示す。なお、中間転写ベルト6、搬送ガイド11の表面電位は、市販の表面電位計を用いて測定した。便宜上中間転写ベルト6の表面電位の測定結果を示したが、押圧部材26の表面電位は中間転写ベルト6の表面電位と略同等となることがわかっている。
まず、実験例5(比較例)について、顕著な汚れが見られた。そこで、搬送ガイド11が中間転写ベルト6に最も近接する箇所6aの中間転写ベルト6の表面電位を測定したところ、-2kVに帯電していた。また、搬送ガイド11の通紙中の表面電位を測定したところ、-0.2kV程度にしか帯電していなかった。つまり、中間転写ベルト6と搬送ガイド11との間に-1.8kVの電位差が生じており、この電位差によって主たる帯電極性がマイナス極性であるトナーが、搬送ガイド11に飛散したものと考えられる。
次に、実験例6(比較例)について、問題となり得る汚れが見られた。上記同様にして中間転写ベルト6と搬送ガイド11の表面電位を測定したところ、それぞれ+1.0kVと-0.2kVであった。中間転写ベルト6と搬送ガイド11との間に+1.2kVの電位差が生じている。しかし、実験例5と異なり、搬送ガイド11よりも中間転写ベルト6の方がプラス極性方向に電位が高いため、主たる帯電極性とは逆極性(正極性)のトナーが、搬送ガイド11に飛散したと考えられる。主たる帯電極性とは逆極性(正極性)のトナーは数が少ないので、実験例5よりも軽い汚れに留まっているものと考えられる。
次に、実験例7(実施例)について、軽微な汚れが見られた。実験例7で軽微な汚れが見られた要因としては、次のことが挙げられる。つまり、搬送ガイド11が中間転写ベルト6に最も近接する箇所6aの中間転写ベルト6に対向する領域に被覆部材29が貼り付けられていない。そのため、中間転写ベルト6の表面電位が+1.0kVと比較的高く、中間転写ベルト6と搬送ガイド11との間の電位差を小さくする効果が後述する実験例1などと比べて低下したためと考えられる。
次に、実験例8(比較例)について、搬送ガイド11の汚れは見られなかったものの、転写抜けが見られた。これは、導電性を有する被覆部材29が中間転写ベルト6と接触していることにより、本来2次転写部N2で流れるべき転写電流が被覆部材29にリークしたためと考えられる。
一方、実験例1~4(実施例)については、搬送ガイド11の汚れも、転写抜けも見られず、良好な結果が得られた。実験例1、実験例3及び実験例4では、導電性を有する被覆部材29が電気的に接地されていることにより、中間転写ベルト6の表面電位が低く抑えられている。そのため、中間転写ベルト6と搬送ガイド11との間の電位差が小さくなっている。実験例2では、中間転写ベルト6の表面電位が+1.0kVと高いものの、導電性を有する被覆部材29が導電性を有する搬送ガイド11と導通されているため、中間転写ベルト6と搬送ガイド11との間の電位差が小さくなっている。以上の理由により、実験例1~4では良好な結果が得られたものと考えられる。
7.効果
このように、本発明に従う実施例の画像形成装置100は、トナー像を担持する回転可能な無端状のベルト6と、ベルト6を張架する複数の張架ローラであって、内ローラ21と、ベルト6の回転方向に関して内ローラ21よりも上流において内ローラ21に隣接して配置された上流ローラ24と、を含む複数の張架ローラと、内ローラ21と対向して配置され、ベルト6の外周面に当接してベルト6から記録材Pへトナー像を転写する転写部N2を形成する外部材9と、記録材Pを転写部N2に案内するガイド部材11と、ベルト6の回転方向に関して内ローラ21よりも上流かつ上流ローラ24よりも下流でベルト6の内周面に接触可能なシート状の押圧部材26と、押圧部材26のベルト側の面にベルト6に接触しないように設けられた被覆部材29と、を有し、被覆部材29の表面抵抗率は押圧部材26の表面抵抗率よりも低く、被覆部材29は電気的に接地されている。また、被覆部材29はガイド部材11と電気的に導通されていてもよい。複数のガイド部材11が設けられている場合には、被覆部材29は少なくともベルト6に最も近接するガイド部材11と電気的に導通されていることが好ましい。
このように、本発明に従う実施例の画像形成装置100は、トナー像を担持する回転可能な無端状のベルト6と、ベルト6を張架する複数の張架ローラであって、内ローラ21と、ベルト6の回転方向に関して内ローラ21よりも上流において内ローラ21に隣接して配置された上流ローラ24と、を含む複数の張架ローラと、内ローラ21と対向して配置され、ベルト6の外周面に当接してベルト6から記録材Pへトナー像を転写する転写部N2を形成する外部材9と、記録材Pを転写部N2に案内するガイド部材11と、ベルト6の回転方向に関して内ローラ21よりも上流かつ上流ローラ24よりも下流でベルト6の内周面に接触可能なシート状の押圧部材26と、押圧部材26のベルト側の面にベルト6に接触しないように設けられた被覆部材29と、を有し、被覆部材29の表面抵抗率は押圧部材26の表面抵抗率よりも低く、被覆部材29は電気的に接地されている。また、被覆部材29はガイド部材11と電気的に導通されていてもよい。複数のガイド部材11が設けられている場合には、被覆部材29は少なくともベルト6に最も近接するガイド部材11と電気的に導通されていることが好ましい。
また、好ましくは、被覆部材29は、ベルト6の移動方向に関して、被覆部材29と、ガイド部材11の少なくとも一部と、がオーバーラップするように設けられている。また、より好ましくは、被覆部材29は、ガイド部材11がベルト6に最も近接する箇所6aのベルト6に対向する領域を含むように、ベルト6の移動方向に関して該領域よりも下流側から該領域の上流側にわたって設けられている。なお、押圧部材26は、長手方向がベルト6の幅方向と略平行に配置され、短手方向におけるベルト6の移動方向の上流側の端部が保持部材28に保持され、短手方向におけるベルト6の移動方向の下流側の端部がベルト6の内周面と接触可能である。また、好ましくは被覆部材29の表面抵抗率は1×108Ω/□以下である。また、典型的には、押圧部材26の表面抵抗率は1×1013Ω/□以上である。また、転写時に外部材9にトナーの正規の帯電極性とは逆極性の電圧が印加されるか、又は転写時に内ローラ21にトナーの正規の帯電極性と同極性の電圧が印加される。また、実施例においては、ベルト6は、像担持体から1次転写されたトナー像を転写部N2で記録材Pに2次転写するために搬送する中間転写体である。
なお、押圧部材26の長手方向に関する被覆部材29の長さは、典型的には押圧部材26の長手方向の長さと略同一であるが、十分に搬送ガイド11へのトナー飛散を低減できる範囲で、押圧部材26の長手方向の長さより短くてもよい。また、十分に搬送ガイド11へのトナー飛散を低減できる範囲で、押圧部材26の長手方向又は短手方向の少なくとも一方において、被覆部材29が連続しておらずに分断されていてもよい。ただし、被覆部材29は、ガイド部材11と対向する押圧部材26の長手方向における領域の略全域を覆うように連続して設けられていることが、ガイド部材11に対するトナー飛散を低減する観点からより好ましい。また、押圧部材26は、SUSなどの金属(導電性部材)で構成された板金などの取付部に貼り付けられた上で、この取付部が保持部材にビスなどで固定されてもよい。この場合、被覆部材は導電性の取付部を介して電気的に接地されたり、搬送ガイド11と電気的に導通されたりしていてよい。
以上説明したように、本発明に従う実施例の構成によれば、押圧部材26の表面に被覆部材(遮蔽部材、導電部材)29で覆われた領域を設けることで、搬送ガイド11へのトナー飛散を軽減させることができる。つまり、本発明に従う実施例によれば、ベルトを裏面から押圧する押圧部材を有する構成において、搬送ガイドへのトナー飛散を抑制することが可能となる。これにより、記録材Pのトナー汚れのリスクを低減すると共に、サービス負荷(清掃作業)を低減することが可能になる。
[その他]
以上、本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。
以上、本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。
上述の実施例では、内部材としての内ローラと共に2次転写ニップを形成する外部材として、中間転写ベルトの外周面に直接当接する外ローラが用いられていた。これに対して、外部材として外ローラ及び該外ローラと他のローラとに張架された2次転写ベルトが用いられる構成とされていてもよい。つまり、画像形成装置は、外部材として、張架ローラと、外ローラと、これらのローラ間に張架された2次転写ベルトと、を有していてよい。そして、外ローラが2次転写ベルトを介して中間転写ベルトの外周面に当接するようにすることができる。斯かる構成においては、中間転写ベルトの内周面に接触する内ローラと、2次転写ベルトの内周面に接触する外ローラとで、中間転写ベルト及び2次転写ベルトを挟持することによって2次転写ニップを形成する。この場合、中間転写ベルトと2次転写ベルトとの接触部が2次転写部としての2次転写ニップである。
また、上述の実施例では、押圧機構として、カムにより可動部を作動させるアクチュエータを用いたが、これに限定されるものではない。押圧機構は、上述の実施例に準じた動作を実現できるものであればよく、例えば、ソレノイドを用いて可動部を作動させるアクチュエータを用いてもよい。
また、押圧部材は可動であることに限定されるものではなく、押圧部材は例えば押圧部材のベルトに対する侵入量が所定の侵入量となるように固定配置されていてもよい。
また、上述の実施例では、ベルト状の像担持体が中間転写ベルトである場合について説明したが、画像形成位置で担持されたトナー像を搬送する無端状のベルトで構成された像担持体であれば、本発明を適用することができる。このようなベルト状の像担持体としては、上述の実施例における中間転写ベルトの他、感光体ベルトや静電記録誘電体ベルトが例示できる。
また、本発明は、上述の実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。したがって、ベルト状の像担持体を用いる画像形成装置であれば、タンデム型/1ドラム型、帯電方式、静電像形成方式、現像方式、転写方式、定着方式の区別無く実施できる。上述の実施例では、トナー像の形成/転写に係る主要部を中心に説明したが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、FAX、複合機など、種々の用途で実施できる。
1 感光ドラム
5 1次転写ローラ
6 中間転写ベルト
9 外ローラ
10 2次転写電源
11 搬送ガイド
21 内ローラ
26 押圧部材
29 被覆部材
5 1次転写ローラ
6 中間転写ベルト
9 外ローラ
10 2次転写電源
11 搬送ガイド
21 内ローラ
26 押圧部材
29 被覆部材
Claims (10)
- トナー像を担持する回転可能な無端状のベルトと、
前記ベルトを張架する複数の張架ローラであって、内ローラと、前記ベルトの回転方向に関して前記内ローラよりも上流において前記内ローラに隣接して配置された上流ローラと、を含む複数の張架ローラと、
前記内ローラと対向して配置され、前記ベルトの外周面に当接して前記ベルトから記録材へトナー像を転写する転写部を形成する外部材と、
記録材を前記転写部に案内するガイド部材と、
前記ベルトの回転方向に関して前記内ローラよりも上流かつ前記上流ローラよりも下流で前記ベルトの内周面に接触可能なシート状の押圧部材と、
前記押圧部材の前記ベルト側の面に前記ベルトに接触しないように設けられた被覆部材と、を有し、
前記被覆部材の表面抵抗率は前記押圧部材の表面抵抗率よりも低く、前記被覆部材は電気的に接地されていることを特徴とする画像形成装置。 - トナー像を担持する回転可能な無端状のベルトと、
前記ベルトを張架する複数の張架ローラであって、内ローラと、前記ベルトの回転方向に関して前記内ローラよりも上流において前記内ローラに隣接して配置された上流ローラと、を含む複数の張架ローラと、
前記内ローラと対向して配置され、前記ベルトの外周面に当接して前記ベルトから記録材へトナー像を転写する転写部を形成する外部材と、
記録材を前記転写部に案内するガイド部材と、
前記ベルトの回転方向に関して前記内ローラよりも上流かつ前記上流ローラよりも下流で前記ベルトの内周面に接触可能なシート状の押圧部材と、
前記押圧部材の前記ベルト側の面に前記ベルトに接触しないように設けられた被覆部材と、を有し、
前記被覆部材の表面抵抗率は前記押圧部材の表面抵抗率よりも低く、前記被覆部材は前記ガイド部材と電気的に導通されていることを特徴とする画像形成装置。 - 前記被覆部材は、前記ベルトの移動方向に関して、前記被覆部材と、前記ガイド部材の少なくとも一部と、がオーバーラップするように設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
- 前記被覆部材は、前記ガイド部材が前記ベルトに最も近接する箇所の前記ベルトに対向する領域を含むように、前記ベルトの移動方向に関して該領域よりも下流側から該領域の上流側にわたって設けられていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記押圧部材は、長手方向が前記ベルトの幅方向と略平行に配置され、短手方向における前記ベルトの移動方向の上流側の端部が保持部材に保持され、短手方向における前記ベルトの移動方向の下流側の端部が前記ベルトの内周面と接触可能であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記被覆部材の表面抵抗率は1×108Ω/□以下であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記押圧部材の表面抵抗率は1×1013Ω/□以上であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記転写時に前記外部材にトナーの正規の帯電極性とは逆極性の電圧が印加されることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記転写時に前記内ローラにトナーの正規の帯電極性と同極性の電圧が印加されることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記ベルトは、像担持体から1次転写されたトナー像を前記転写部で記録材に2次転写するために搬送する中間転写体であることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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